Relé de control de voltaje: principio de funcionamiento, diagrama, matices de conexión.
Las caídas de tensión no son nada infrecuentes en los hogares.Ocurren debido al desgaste de las redes eléctricas, cortocircuitos y distribución desigual de la carga entre fases individuales.
Como resultado, los electrodomésticos no reciben suficiente electricidad o se queman debido al exceso. Para evitar estos problemas, se recomienda instalar un relé de control de voltaje (VCR).
Proponemos comprender qué ventajas ofrece el uso de un dispositivo de este tipo, cuáles son las diferencias entre un RLV y un estabilizador, cómo elegir un relé adecuado y conectarlo.
El contenido del artículo:
¿Por qué necesita un relé regulador de voltaje?
El nombre correcto del dispositivo en cuestión es "relé de control de voltaje". Pero la palabra intermedia en las conversaciones entre electricistas a menudo queda fuera de este término.
En principio se trata del mismo dispositivo de seguridad eléctrica. Además, a este equipo se le suele denominar “protección contra roturas cero”. Por qué quedará claro a continuación.
No te confundas máquinas RCD y RKN. Los primeros protegen la línea de sobrecargas y cortocircuitos, y los segundos de sobretensiones. Se trata de dispositivos con diferentes finalidades funcionales.
La inscripción “~220 V” es familiar para todos los rusos. Los electrodomésticos conectados a enchufes funcionan con esta tensión alterna en la casa.Sin embargo, de hecho, la tensión máxima en la red eléctrica doméstica sólo fluctúa alrededor de esta marca con una variación de +/-10%.
En algunos casos, las diferencias alcanzan valores grandes. El voltímetro puede mostrar caídas de hasta 70 y sobretensiones de hasta 380 W.
Para la ingeniería eléctrica, tanto los voltajes demasiado bajos como los demasiado altos dan miedo. Si el compresor del frigorífico no recibe suficiente electricidad, simplemente no arranca. Como resultado, el equipo inevitablemente se sobrecalentará y estropeará.
En condiciones de bajo voltaje, la persona promedio en la mayoría de los casos ni siquiera es capaz de determinar externamente si el equipo está funcionando correctamente o no en tal situación. Visualmente, solo se pueden ver bombillas incandescentes que brillan tenuemente, cuyo voltaje se suministra menos del que debería.
Con ráfagas altas todo es mucho más sencillo. Si aplica 300-350 W a la entrada de energía de un televisor, computadora o microondas, en el mejor de los casos se fundirá el fusible que contienen. Y la mayoría de las veces se “agotarán”. Y también es bueno si no hay una ignición real del equipo ni un incendio.
Los principales problemas con las caídas de tensión en edificios de gran altura surgen debido a una rotura en el cero de trabajo. Este cable se daña debido al descuido de los electricistas durante las reparaciones, o simplemente se quema debido a la vejez.
Si la casa en la línea de acceso tiene un conjunto de la protección necesaria de un nivel moderno, entonces, como resultado de tal interrupción, se activa el RCD automático. Todo termina con relativa normalidad.
Sin embargo, en viviendas antiguas, donde no hay disyuntores, la pérdida del cero provoca un desequilibrio de fases.Y luego, en algunos apartamentos, el voltaje baja (50-100 V) y en otros aumenta bruscamente (300-350 V).
Quién terminará con lo que sale del tomacorriente depende de la carga conectada a la red eléctrica en ese momento en particular. Es imposible calcular y predecir esto con precisión de antemano.
Como resultado, para algunos, todo el equipo deja de funcionar, mientras que para otros se quema por sobretensión. Aquí es donde necesitas un relé de control de voltaje. Si surgen problemas, apagará la red, evitando daños en televisores, frigoríficos, etc.
En el sector privado, el problema de las sobretensiones es algo diferente. Si la cabaña está ubicada a una gran distancia del transformador de la calle, entonces, con un mayor consumo de electricidad en las casas anteriores, en este punto extremo el voltaje puede caer a niveles críticamente bajos.
Como resultado, debido a la falta prolongada de "voltios", los motores eléctricos de los electrodomésticos inevitablemente comenzarán a quemarse y fallar.
Tipos de dispositivos ILV
Todos los modelos de relés que realizan las funciones de un regulador de voltaje se dividen en monofásicos y trifásicos.
Relé monofásico. Generalmente se instala en casas de campo y apartamentos; en los paneles de la casa no se requiere nada más.
Relé trifásico. Estos ARN están destinados a uso industrial. Se utilizan a menudo en circuitos de protección para máquinas herramienta trifásicas. Además, si se requiere un interruptor trifásico de este tipo en la entrada de un equipo tan complejo, a menudo se elige en una versión combinada con control no solo de voltaje, sino también de sincronización de fase.
La principal desventaja y al mismo tiempo la ventaja de un relé trifásico es el corte completo de la energía en la salida cuando el voltaje salta incluso en una de las líneas de fase en la entrada. En la industria esto sólo es beneficioso. Pero en la vida cotidiana, las fluctuaciones de voltaje en una fase a menudo no son críticas y el RKN toma el control y apaga la red protegida.
En algunos casos, se necesita un reaseguro tan fiable. Sin embargo, en la gran mayoría de situaciones es innecesario.
Por tipo y dimensiones
Toda la gama de relés de tensión se divide en tres tipos:
- adaptadores de enchufe;
- cables de extensión con 1-6 enchufes;
- “bolsas” compactas para carril DIN.
Las dos primeras opciones se utilizan para proteger un aparato eléctrico específico o un grupo. Se conectan a un tomacorriente interior normal.
La tercera opción es para instalación en un cuadro eléctrico como parte del sistema de protección de la red eléctrica de un apartamento o cabaña.
Los adaptadores y extensiones de los reguladores en cuestión son bastante grandes.Los fabricantes intentan hacerlos lo más pequeños posible para que no estropeen el interior con su apariencia.
Pero los componentes internos del relé de voltaje tienen sus propias dimensiones rígidas y también deben estar dispuestos en una carcasa con un enchufe y un enchufe. En términos de diseño, aquí no se puede dar la vuelta.
Los relés sobre carril DIN para instalación en un panel de distribución tienen dimensiones más compactas, no hay nada superfluo en ellos. Están conectados a la red mediante conexiones de cables y terminales.
Por funciones básicas y adicionales
La lógica interna y el funcionamiento del relé para control de tensión se construyen en base a un microprocesador o un comparador más sencillo. La primera opción es más cara, pero implica un ajuste más preciso y fluido de los umbrales de respuesta del ILV. La mayoría de los dispositivos de protección que se venden actualmente están basados en microprocesadores.
Como mínimo, hay un par de LED en el cuerpo del relé, que pueden usarse para determinar la presencia de voltaje en la entrada y salida. Los dispositivos más avanzados están equipados con pantallas que muestran los límites permitidos establecidos y el voltaje disponible en la línea.
Los valores umbral se ajustan mediante un potenciómetro con escala graduada o botones con parámetros que se muestran en la pantalla.
El propio relé responsable de la conmutación dentro del RKN está fabricado según un circuito biestable. Esta bobina tiene dos estados estables. La energía se gasta sólo en cambiar el pestillo. No se requiere electricidad para mantener los contactos en posición cerrada o abierta.
Esto, por un lado, minimiza el consumo de energía y, por otro, garantiza que la bobina no se caliente cuando el regulador está en funcionamiento.
Al elegir un relé de voltaje en los parámetros, debe tener en cuenta:
- rango de funcionamiento en voltios;
- posibilidad de establecer umbrales de respuesta superior e inferior;
- presencia/ausencia de indicadores de nivel de tensión;
- tiempo de apagado cuando se activa el ILV;
- tiempo de retraso para la reanudación del suministro eléctrico;
- potencia máxima conmutada en kW o corriente transmitida en amperios.
Según el último parámetro, el relevo debe tomarse con un margen del 20-25%. Si no hay un interruptor RV adecuado para las altas cargas existentes en la línea, entonces se toma un modelo de baja potencia y se conecta un arrancador magnético en su salida.
La situación con el establecimiento de umbrales es la siguiente. Si se configuran de manera demasiado estricta, la frecuencia de operación del relé será alta. Tendrá que haber un compromiso aquí.
Estos parámetros deben ajustarse para que proporcionen el nivel adecuado de protección, pero no permitan que el ILV se cambie con demasiada frecuencia. El encendido y apagado constante no beneficiará ni al equipo conectado a la red ni al propio regulador de voltaje.
Además, algunos relés no tienen la capacidad de ajustar los umbrales de forma independiente. Están colocados "rígidamente". Por ejemplo, la fábrica configuró el límite inferior en 170 V y el límite superior en 265 V.
Estos ILV son más baratos, pero deben seleccionarse con más cuidado. Entonces no será posible reconfigurar estos dispositivos, si hay errores en los cálculos tendrás que adquirir otros nuevos para reemplazar los que no sean adecuados.
Si constantemente se producen ligeras caídas de voltaje de corta duración (fracciones de segundo) en la red eléctrica, entonces es mejor establecer el tiempo de apagado en el umbral inferior al máximo. De esta manera habrá menos alarmas y la amenaza al equipo eléctrico será mínima.
El retraso de encendido debe seleccionarse según el tipo de aparatos eléctricos conectados al tomacorriente. Si el equipo conectado tiene un compresor o un motor eléctrico, entonces el tiempo de suministro de voltaje debe aumentarse a 1 o 2 minutos.
Esto evitará picos repentinos de voltaje y corriente cuando se restablezca la energía a la red, lo que protegerá a los refrigeradores y aires acondicionados de averías.
Y para computadoras y televisores, este parámetro se puede reducir a 10 a 20 segundos.
Cuál es mejor: estabilizador vs relé
A menudo, en lugar de conectar relés de control en el panel, los electricistas recomiendan instalarlos en la casa. Regulador de voltaje. En algunos casos esto puede estar justificado. Sin embargo, hay una serie de matices que conviene recordar a la hora de elegir una u otra opción para proteger los aparatos eléctricos.
En términos de funcionalidad, el estabilizador no sólo ecualiza el voltaje, sino que también se apaga cuando el voltaje es demasiado alto. Un relé de voltaje es un dispositivo automático exclusivamente de protección. Parece que el primero incluye las funciones del segundo.
Pero en comparación con el estabilizador RKN:
- más caro y ruidoso;
- más inerte durante los cambios repentinos;
- no tiene la capacidad de ajustar parámetros;
- ocupa mucho más espacio.
Cuando el voltaje de entrada se reduce para que la salida del estabilizador tenga los indicadores requeridos, comienza a "extraer" más corriente de la red. Y este es un camino directo al desgaste del cableado si no fue diseñado originalmente para esto.
La segunda desventaja principal del estabilizador en comparación con el relé de control es su incapacidad para interceptar un aumento brusco de voltaje cuando se rompe el cero.
Literalmente, medio segundo con 350-380 W en el tomacorriente es suficiente para quemar todos los equipos de la casa. Pero la mayoría de los estabilizadores no pueden adaptarse a tales cambios y pasan alto voltaje, apagándose solo 1-2 segundos después del inicio de la sobretensión.
Además de estabilizadores y relés, también se pueden utilizar disparadores de sobretensión y subtensión para proteger la línea contra sobretensiones en la red. Pero tienen un tiempo de respuesta más largo en comparación con el RLV. Además, no vuelven a encender la energía automáticamente; su funcionamiento es más parecido a un RCD.
Después de un corte de energía, estas liberaciones deberán restablecerse manualmente.
Diagramas de conexión ILV
En el panel, el relé de voltaje siempre se instala después del medidor en la rotura del cable de fase. Debe controlar y, si es necesario, cortar la “fase”. No hay otra forma de conectarlo.
Hay dos circuitos principales para conectar relés monofásicos del regulador de tensión de red:
- con carga directa a través del RLV;
- con conexión de carga mediante contactor - con conectar un arrancador magnético.
A la hora de instalar un cuadro eléctrico en una casa, casi siempre se utiliza la primera opción. Hay a la venta una gran variedad de modelos ILV con la potencia requerida. Además, si es necesario, estos relés se pueden instalar en un circuito paralelo y en varios conectando un grupo separado de aparatos eléctricos a cada uno de ellos.
La instalación es extremadamente sencilla.En el cuerpo de un relé monofásico estándar hay tres terminales: "cero" más "entrada" y "salida" de fase. Solo asegúrate de no mezclar los cables conectados.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Para facilitarle la navegación por los diagramas de conexión y la elección del relé regulador de voltaje adecuado, hemos realizado una selección de vídeos que describen todos los matices del funcionamiento de este dispositivo.
Cómo proteger el equipo de sobretensiones usando RKN:
Configuración del relé de voltaje:
El relé de control de tensión de red es una excelente protección contra la “ruptura por cero” y los cambios bruscos de tensión. Es fácil de conectar. Solo necesitas insertar los cables correspondientes en los terminales y apretarlos. En casi todos los casos se utiliza un circuito estándar con carga directa a través del ILV.
Comparta con los lectores su experiencia al conectar y usar relés de voltaje. Deje comentarios, haga preguntas sobre el tema del artículo y participe en las discusiones; el formulario de comentarios se encuentra a continuación.
Para proteger el frigorífico de subidas de tensión, compré un relé de voltaje de Energohit. Es barato, se conecta a un enchufe y el enchufe del refrigerador ya está conectado al relé. La pantalla del relé muestra el voltaje en la red y establece los límites superior e inferior en los que se apagará la alimentación. 5 minutos después de superar el valor establecido, si todo es normal, se conecta la alimentación. Algo muy útil.
Buenas tardes, Alla. El frigorífico ya está protegido, pero ¿dejar encendidos el resto de electrodomésticos y bombillas?
Sin embargo, no es necesario reprochárselo. Después de todo, ni siquiera el PUE proporciona protección contra alto voltaje y sobretensión en las redes domésticas.Aunque SP 256.1325800.2016 promovió este tema al estado de "recomendado" para grupos de enchufes (bombillas, los desarrolladores del documento consideraron "dejarlas" quemarse). Captura de pantalla de la cláusula 12.3 SP – adjunta.
¿Por qué no hay un disyuntor de 16 amperios detrás del RCD y el relé en su circuito para asegurar el relé y el RCD contra cortocircuitos y sobrecargas? O si hay un relé, no corren peligro de cortocircuito??! Ilumíneme: ¿cuál es el truco?